(毕业设计)精选6无线充电系统设计与实现研究.doc

咔嚓大学 本科生毕业论文 无线充电系统设计与实现研究 Design and Implementation of the Wireless Charging System 学生姓名 摘套套 所在专业 电子信息工程 所在班级 1092 申请学位 本科工学学位 指导教师 王继鸡 职称 副教授 副指导教师 职称 答辩时间 2012年 6 月 1 日 目 录 摘要 ABSTRACT 5 第1章 绪论 1 1.1 无线充电系统的研究背景 1 1.2 无线充电系统的研发义意 1 1.3 无线充电系统的优点与市场展望 2 1.3.1 无线充电系统的优点 2 1.3.2 无线充电系统的市场展望 3 1.4 本设计的主要研究工作 3 第2章 无线充电技术 4 2.1 无线充电技术简介 4 2.2 无线充电技术的原理 4 2.2.1 电能传输的基本原理 4 2.2.2 两大电磁定律 5 安培定律 5 电磁感应定律 7 2.3 无线充电技术疑难点 7 2.3.1 技术疑难点 7 2.3.2 技术疑难点分析 8 第3章 无线充电器总体设计 9 3.1 系统总体设计方案及原理 9 3.1.1 系统的硬件框图 9 3.1.2 系统软件设计流程图 10 3.2 无线充电技术能量传输过程 11 3.2.1 无线传量的3种方式 11 3.2.2 本系统的传量模式 11 3.2.3 能量传输过程 11 3.3 能量发射与接收原理 12 3.3.1 发射原理 12 电能发射过程的软件实现 12 3.3.2 接收原理 13 3.4 本系统特点分析 13 3.4.1 负载设备识别过程改进 13 负载设备识别过程软件实现 13 3.4.2 高电量充电过程改进 14 高电量充电过程软件实现 14 3.4.3 电磁屏蔽改进 14 3.5 系统原理安全性分析 15 第4章 系统各模块的组成及功能 16 4.1 整个系统主要是由能量发射机模块以及能量接收机模块组成 16 4.1.1 发射机模块的组成 16 4.1.2 接收机模块组成 16 4.2 电路模块的组成及功能 17 4.2.1 单片机STC89C52RC最小系统 17 4.2.2 能量发射线圈电路 18 4.2.3 电流监控电路 19 4.2.4 波形检测电路 19 4.2.5 AD转换电路 20 4.2.6 系统功能指示及报警 20 4.2.7 无线电能接收芯片最小系统 21 4.2.8 能量接收线圈电路 22 4.2.9 功能指示电路 23 第5章 系统性能测试与分析 24 5.1 测试方法 24 5.1.1 发射机和接收机LC电路的波形与频率测试 24 5.1.2 发射机和接收机传送能量的电压和电流测试 24 5.1.3 感应距离测试 24 5.1.4 警报功能测试 24 5.2 功能实现情况 24 5.3 测试结果 25 5.3.1 波形测试结果 25 5.3.2 电压电流测试结果 25 5.3.3 感应距离测试结果 26 5.3.4 报警功能测试结果 26 5.3.5 设备充电测试结果 27 第6章 整体优化展望 28 6.1 硬件优化 28 6.1.1 传送能量提升 28 6.1.2 AD转换电路优化 28 6.2 发射机对接收机识别能力提升 28 结 论 29 鸣　　谢 30 参考文献 31 附录A 32 附录B 34 摘 要 随电子技术的飞速发展,移动电子设备层出不穷，而移动电子设备必须内置电池方能工作，对于各种电子设备充电线接口各不相同并且设备不方便外接充电线接触充电的缺点。就需一种充电设备即能免除形式各异电线就能配合不同充电设备又能解决不直接接触电池就能充电的问题。无线充电器是为了克服传统充电器的缺点而开发的一种基于电磁感应技术的无线传量充电器。 发射机通过LC电路将交变电量以130KHz的电磁波方式传输到接收机的LC电路上再转化为直流电给电池充电。利用安培定律电生磁原理和电磁感应定律的磁生电原理在发射线圈和接收线圈间生成电磁耦合区免除电路直接接触而实现电能无线传输。传能过程中发射机和接收机时刻以网络阻抗信号现实双机的实时通信，系统分析不同的阻抗信号调整不同的工作状态。本系统研究旨在提高无线充电器的充电效率和高效的智能检测功能。电路优化设计后接收机可方便的植入电子设备中。实验测试结果，本系统已实现对电子设备高效率无线快速充电和慢速充电，并能对无线充电器作出高效的智能检测。无线充电系统有着非常大的市场前景。 关键字：无线充电；电磁感应；发射；接收；智能检测 ABSTRACT With the rapid development of electronic technology, mobile electronic equipm